文档介绍：第1章 自动化的概念和发展简史
主讲：顾德英
自动化教研室
自动控制和自动化的概念
自动化发展简史
自动化学科的分类
自动化科学技术的发展趋势
搬运机器人
装配机器人
绕线机
弯管机
注塑机
龙门式五轴联动混联机床
高速五轴龙门铣床
全弹自动装配生产线
汽车自动焊接生产线
自动立体仓库
自动搬运车
自动化的一些相关术语
系统是指由若干个称为子系统相互依存和相互作用的
部分为达到某些特定目的所组成的完整综合体。
反馈控制系统
信息是人类对自然和人类自身能量变换状态的描述。信
息分为两类：自然信息和社会信息。
控制是指为某种规定的预期目标而对过程变化施加的干
预。控制和自动化是两个密切相关但不完全相同的概
念。
反馈是指将系统的实际输出和期望输出进行比较，产生
偏差，从而为控制器确定下一步的控制行为提供依据。
调节是指通过系统的反馈信息自动校正系统的误差，使
一些参数如温度、速度、压力或位置等在一定的精度范
围内按照要求的规律变化。
管理是指为了充分利用各种资源来达到一定的目标而对社会或其组成部分施加的一种控制。
决策是指为了获得最优方案，对若干准备行动的方案进行选择。
自动化发展简史
自动化的发展历史是一个“需求驱动型”的发
展过程。即
自动化装置→自动化技术→自动化理论→自动
化科学。
自动化的发展历史可分为四个阶段
⒈自动装置的出现和应用(18世纪以前)
⒉自动化技术形成时期(18世纪末20世纪30年
代)
⒊局部自动化时期(20世纪40～50年代)
⒋综合自动化时期(20世纪50年代末起至今
公元前我国的自动计时漏壶
公元132年张衡研制出自动测量地震的候风地动仪
公元235年马钧研制出能自动指示方向的指南车
18世纪末到20世纪30年代
⒈自动调节的广泛应用
⒉自动调节系统的稳定性问题
⒊反馈控制理论和奈奎斯特频率法
1788年英国Watt发明的控制蒸汽机速度的离心式调速器
长春汽车焊接生产线
1913年美国建成最早的汽车装配流水线
1926年美国建成第一条汽车自动生产线
局部自动化时期
20世纪40～50年代
⒈经典控制理论的形成和发展
⒉局部自动化的广泛应用
⒊电子数字计算机的发明
1952年美国MIT研制出第一台数控机床
1954年第一台工业机器人
综合自动化时期
20世纪50年代末起至今
⒈现代控制理论的形成
⒉现代控制理论发展及其应用
1981年美国“哥伦比亚”号航天飞机首次发射成功
2005年我国成功发射载人飞船（神舟6号）
按照国家的有关学科分类的标准，自动化科学与自动化技术分开划分。
代码
学科名称
代码
学科名称
120
信息科学与系统科学
510
电子、通信与自动化技术
信息科学与系统科学基础学科
自动控制技术
信息论
自动控制原理
控制论
系统论
……
表1-1 “学科分类与代码”的国家标准—自动化学科部分
根据研究对象的不同来划分下属内容或各子学科，在各子学科内部，科学与技术不再分离。国务院学位委员会对于硕士与博士生学位培养的学科分类就是按这一思想进行。
学科代码
学科分类
学科名称
0811
一级学科
控制科学与工程
081101
二级学科
控制理论与控制工程
081101
二级学科
检测技术与自动化装置
081101
二级学科
系统工程
081101
二级学科
模式识别与智能系统
081101
二级学科
导航、制导与控制
表1-2 国家研究生培养的“学科分类与代码”—自动化学科部分
按我国的****惯，自动化专业特指大学教育（包括本科生和专科生两个层次），是自动化高等教育的基础层次。
本科自动化专业与电气工程及其自动化